科技领跑绿色航运

长期以来，船舶一直是我国物流行业的能耗和排放“大户”，随着国内贸易和内河水路运输的稳定增长，船用燃油需求量保持年均5%左右的增长率。截至2010年末，长江流域注册在籍的300吨以上船舶约达50万艘，其中中国长江航运集团（以下简称“长航集团”）拥有和控制的船舶运力占长江航运的40%以上。为适应国家和集团节能减排的需要，推动集团绿色航运战略的实施乃至结构优化升级的战略需要，近年来，长航科研所瞄准科研设计技术发展前沿，融航运经济、技术等相关研究为一体，研究开发了一批新技术、新设备，为行业发展和建设提供了有力的智力、技术支撑。 　　拓展研究渠道
　　今年4月12日，旨在降低长江流域船舶燃料成本和污染物排放水平的“长江绿色物流创新工程项目”，在北京通过专家评审，这标志着长航集团组织所属长航科研所全力开展船舶燃用液化天然气/柴油双燃料改造测试和经济性研究，取得成功。从今年3月“长迅三号”实船测试结果来看，该船双燃料系统平均替代率达到70%以上，实验中主机运转稳定，各项热工参数正常，反应出经济效益十分突出，目前中国船级社正对船舶燃用天然气系统使用安全性做进一步论证审核。长航集团党委书记姚荣建在当日的新闻发布会上表示，该集团旗下的船舶将率先投入升级改造，以期发挥示范带动效应，为建设“绿色长江”作出贡献。
　　长江三峡成库后，由于航行条件明显改善，船舶纷纷采取降速运行，虽有一定节油效果，但船舶长期处于低速运行，与设计工况相差太大，存在总体推进效率下降等问题。为此，该所以改善库区游船常用工况运行状态与设计不适应为研究对象，率先提出机桨匹配综合节能技术改造理念。通过近2年多的研究、试验，研究人员确定了按照常用工况和机桨匹配的要求重新设计螺旋桨、优化主机增压器等技术改造方案，在运输企业大力支持下予以实施，取得了在常用车速下，每千米燃油耗量降低4%—6%的节能效果，当年就为运输企业节约燃油费800余万元。该成果对新建船舶的导向作用也十分明显，使新建船舶的投资费用和燃油费用的平衡点更趋合理，成为深入挖掘船舶节能潜力的范例，2009年被交通运输部作为全国第二批节能减排示范项目予以授牌，向全国重点推广。
　　此外，该所历经4年的“船舶节能航行智能装置”研制工作，采取科研和生产单位共同攻关的研究途径，取得阶段性成果，在“新平江1009”轮上实船应用中达到了预期的目的，已转入推广应用和深入研究阶段。该智能装置可实时测量、记录和储存船舶主机转速、燃油消耗和航速数据，其计算程序能对长江临湘至泸州航段的水流和航行历史数据进行分析比对和优化计算，预报节能经济航速，指导船舶以燃油消耗总量最少的经济航速完成生产任务。
　　近几年来，长航科研所还进行了多项节能标准和节能技术的研究，其中有国家标准《船舶动力装置能量平衡测量与计算方式》、《船舶燃料供应术语》、《船舶节能产品使用技术条件》等，为交通行业节能工作提供了科学规范。《国内船舶CO2排放限值》研究项目为交通运输部编制《“十二五水运行业节能减排发展规划》提供了重要的依据。“长江海外柴油发电机组掺烧燃料油研究”、“二冲程船用主机燃油添加剂应用研究”以及为长江海外旅游公司“蓝鲸号”、“天使号”游船解决冒黑烟问题等节能技术的开发应用，为长航集团挖掘节能潜力、节能减排以及环境保护做出了积极努力。
　转变科研方式 
　　从长江航运产业发展趋势来看，长江干散货运输对沿江经济的发展具有重要的支撑作用。长江干散货市场的发展变化对长航集团干散货运输的增长速度、市场份额、活动空间将产生重大影响。长航科研所早在上世纪90年代末期就开始从事矿石海进江“三程变二程”运输方式研究和船型改造。2008年，该所开展的《铁矿石江海直达专线浅吃水肥大船型开发及经济论证》研究项目，成为新的自主研发成果，在长江干线江海直达运输领域有了重大突破。特别是针对浅吃水肥大船型的开发利用，提高了长航集团江海直达运输技术的优势地位，为优化长航集团长江干线干散货运输组织方式、提升集团运输综合效率和经济效益起到促进作用。
　　针对长江干散货运输的前景问题，长航科研所进行了“长航集团干散货运输生存与发展”的研究以及《长江干散货运输运力结构研究》。通过分析长航集团长江干散货重点运输航线特征，对适宜航线上运输方式和船型的优化分析，结合长航集团长江干散货运输战略发展目标，提出新增运力规模、新造船型优化目标、老旧运力的更新与利用、以及运力发展的方式及战略保障措施等意见，为集团提高干散货运输市场份额，降低运行成本，实现物流化管理，提升集团干散货运输能力提供了科学依据。
　　优化设计方案
　　多年来，长航科研所从工程源头着手，倡导 “大安全、大环保、大节能”的设计理念，通过科技创新不断优化设计方案，确保工程设计安全，环境不受污染，资源得到充分利用。
　　该所自主研发的“机械化梳式滑道船舶下水控制系统”，成功运用于重庆长航东风公司扩能技改工程。由于地处典型的山区河流河段，重庆市造船企业过去主要采取江边枯水沙滩摆墩造船，洪水期借助洪水漂墩和人工落墩、气囊下水等传统方式，这种传统方式下水效率较低，受水位影响很大，安全性能差。“机械化梳式滑道船舶下水控制系统”采用了格雷母线进行绝对位置检测、变频调速、自动纠偏等同步控制，斜架车运行平稳、可靠、安全。由于采用梳式滑道，运用液压小车升降自动行走、计算机控制下水的机械化新模式，还可以根据下水船舶的载重吨大小有选择性开启不同数量的轨道，十分节约能耗，能够满足长150米、载重15000吨级的船舶下水，实现了长江上游万吨级船舶采用机械方式常年下水的梦想，引领西南地区造船业向分段预制、船台合拢总装的现代造船模式转变，为全力打造建设重庆出口船舶建造、特种船舶建造、万吨级船舶建造、出口创汇“四个基地”，夯实了技术基础。
　　无线遥控液压恒压技术在船台小车的应用项目是该所尝试开发适应现场操作模式革新、管理模式创新又一重点课题。目前，船厂在横移大分段或整体船舶时，均采用多个船台小车托举配合完成动作，现阶段从控制指令发出到多台小车完成动作很难做到完全同步，从微观上船台轨道高低不平，种种外在因素都会造成小车受力不均设备受损，出现船底外壳被顶变形的现象，严重的甚至会造成船体裂纹，影响建造船舶安全和工程进度。